Oracle优化查询中所用到的语句有哪些？

以下的文章主要讲述的是Oracle优化查询的实际操作我们首先是假设LARGE_TABLE是一个表（较大型），而且username列上是没有相关索引的，那么它在实际的操作中要用到的语句有那些？下面就是对其语句的描述：

SQL> SELECT * FROM LARGE_TABLE where USERNAME = ‘TEST';   
Query Plan   
SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14)   
TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE [:Q65001] [ANALYZED]

在这个例子中，TABLE ACCESS FULL LARGE_TABLE是第一个操作，意思是在LARGE_TABLE表上做全表扫描。当这个操作完成之后，产生的row source中的数据被送往下一步骤进行处理，在此例中，SELECT STATEMENT操作是这个Oracle优化查询语句的最后一步。

Optimizer=CHOOSE 指明这个查询的optimizer_mode，即optimizer_mode初始化参数指定的值，它并不是指语句执行时真的使用了该优化器。决定该语句使用何种优化器的唯一方法是看后面的cost部分。例如，如果给出的是下面的形式，则表明使用的是CBO优化器，此处的cost表示优化器认为该执行计划的代价:

SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE (Cost=1234 Card=1 Bytes=14)

然而假如执行计划中给出的是类似下面的信息，则表明是使用RBO优化器，因为cost部分的值为空，或者压根就没有cost部分。

SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE Cost=   
SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE

这样我们从Optimizer后面的信息中可以得出执行该语句时到底用了什么样的优化器。特别的，如果Optimizer=ALL_ROWS| FIRST_ROWS| FIRST_ROWS_n，则使用的是CBO优化器;如果Optimizer=RULE，则使用的是RBO优化器。

cost属性的值是一个在Oracle内部用来比较各个执行计划所耗费的代价的值，从而使优化器可以选择最好的执行计划。不同语句的cost值不具有可比性，只能对同一个语句的不同执行计划的cost值进行比较。

[:Q65001] 表明该部分查询是以并行方式运行的。里面的数据表示这个操作是由并行Oracle优化查询的一个slave进程处理的，以便该操作可以区别于串行执行的操作。

[ANALYZED] 表明操作中引用的对象被分析过了，在数据字典中有该对象的统计信息可以供CBO使用。

例2：

假定A、B、C都是不是小表，且在A表上一个组合索引：A(a.col1,a.col2) ，注意a.col1列为索引的引导列。考虑下面的查询：

select A.col4   
from A , B , C   
where B.col3 = 10 and A.col1 = B.col1 and A.col2 = C.col2 and C.col3 = 5   
Execution Plan   
SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE   
0 　MERGE JOIN   
1 SORT (JOIN)   
2 　NESTED LOOPS   
3 TABLE ACCESS (FULL) OF 'B'   
3 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'A'   
5 　INDEX (RANGE SCAN) OF 'INX_COL12A' (NON-UNIQUE)   
1 SORT (JOIN)   
7 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'C'  
Statistics   
0 recursive calls   
8 db block gets   
6 consistent gets   
0 physical reads   
0 redo size   
551 　bytes sent via SQL*Net to client   
430 　bytes received via SQL*Net from client   
2 SQL*Net roundtrips to/from client   
2 sorts (memory)   
0 sorts (disk)   
6 rows processed

在表做连接时，只能2个表先做连接，然后将连接后的结果作为一个row source，与剩下的表做连接，在上面的例子中，连接顺序为B与A先连接，然后再与C连接：
B 　<—>　 A 　<—>　 C
col3=10 　col3=5

如果没有执行计划，分析一下，上面的3个表应该拿哪一个作为第一个驱动表？从SQL语句看来，只有B表与C表上有限制条件，所以第一个驱动表应该为这2个表中的一个，到底是哪一个呢？

B表有谓词B.col3 = 10，这样在对B表做全表扫描的时候就将where子句中的限制条件(B.col3 = 10)用上，从而得到一个较小的row source, 所以B表应该作为第一个驱动表。而且这样的话，如果再与A表做关联，可以有效利用A表的索引(因为A表的col1列为leading column)。

当然上面的Oracle优化查询中C表上也有谓词(C.col3 = 5)，有人可能认为C表作为第一个驱动表也能获得较好的性能。让我们再来分析一下：如果C表作为第一个驱动表，则能保证驱动表生成很小的row source，但是看看连接条件A.col2 = C.col2，此时就没有机会利用A表的索引，因为A表的col2列不为leading column，这样nested loop的效率很差，从而导致查询的效率很差。

所以对于NL连接选择正确的驱动表很重要。

因此上面查询比较好的连接顺序为(B – – > A) – – > C。如果数据库是基于代价的优化器，它会利用计算出的代价来决定合适的驱动表与合适的连接顺序。一般来说，CBO都会选择正确的连接顺序，如果CBO选择了比较差的连接顺序，我们还可以使用Oracle提供的hints来让CBO采用正确的连接顺序。如下所示：

select /*+ ordered */ A.col4   
from B,A,C   
where B.col3 = 10   
and A.col1 = B.col1   
and A.col2 = C.col2   
and C.col3 = 5

既然选择正确的驱动表这么重要，那么让我们来看一下执行计划，到底各个表之间是如何关联的，从而得到执行计划中哪个表应该为驱动表：在执行计划中，需要知道哪个操作是先执行的，哪个操作是后执行的，这对于判断哪个表为驱动表有用处。

判断之前，如果对表的访问是通过rowid，且该rowid的值是从索引扫描中得来得，则将该索引扫描先从执行计划中暂时去掉。然后在执行计划剩下的部分中，判断执行顺序的指导原则就是：最右、最上的操作先执行。具体解释如下：

得到去除妨碍判断的索引扫描后的执行计划：

Execution Plan    
SELECT STATEMENT Optimizer=CHOOSE   
0 　MERGE JOIN   
1 SORT (JOIN)   
2 　NESTED LOOPS   
3 TABLE ACCESS (FULL) OF 'B'   
3 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'A'   
1 SORT (JOIN)   
7 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'C'

看执行计划的第3列，即字母部分，每列值的左面有空格作为缩进字符。在该列值左边的空格越多，说明该列值的缩进越多，该列值也越靠右。如上面的执行计划所示：第一列值为6的行的缩进最多，即该行最靠右;第一列值为4、5的行的缩进一样，其靠右的程度也一样，但是第一列值为4的行比第一列值为5的行靠上;谈论上下关系时，只对连续的、缩进一致的行有效。

从这个图中我们可以看到，对于NESTED LOOPS部分，最右、最上的操作是TABLE ACCESS (FULL) OF ‘B’，所以这一操作先执行，所以该操作对应的B表为第一个驱动表(外部表)，自然，A表就为内部表了。

从图中还可以看出，B与A表做嵌套循环后生成了新的row source ，对该row source进行来排序后，与C表对应的排序了的row source(应用了C.col3 = 5限制条件)进行MSJ连接操作。所以从上面可以得出如下事实：B表先与A表做嵌套循环，然后将生成的row source与C表做排序—合并连接。

通过分析上面的执行计划，我们不能说C表一定在B、A表之后才被读取，事实上，B表有可能与C表同时被读入内存，因为将表中的数据读入内存的操作可能为并行的。事实上许多操作可能为交叉进行的，因为Oracle读取数据时，如果就是需要一行数据也是将该行所在的整个数据块读入内存，而且还有可能为多块读。

看执行计划时，我们的关键不是看哪个操作先执行，哪个操作后执行，而是关键看表之间连接的顺序(如得知哪个为驱动表，这需要从操作的顺序进行判断)、使用了何种类型的关联及具体的存取路径(如判断是否利用了索引)

在从执行计划中判断出哪个表为驱动表后，根据我们的知识判断该表作为驱动表(就像上面判断ABC表那样)是否合适，如果不合适，对SQL语句进行更改，使优化器可以选择正确的驱动表。

对于RBO优化器：

在Oracle文档上说：对于RBO来说，以from 子句中从右到左的顺序选择驱动表，即最右边的表为第一个驱动表，这是其英文原文：All things being equal RBO chooses the driving order by taking the tables in the FROM clause RIGHT to LEFT。

不过，在我做的测试中，从来也没有验证过这种说法是正确的。我认为，即使在RBO中，也是有一套规则来决定使用哪种连接类型和哪个表作为驱动表，在选择时肯定会考虑当前索引的情况，还可能会考虑where 中的限制条件，但是肯定是与where中限制条件的位置无关。

测试：如果我创建3个表：

create table A(col1 number(4,0),col2 number(4,0), col4 char(30));   
create table B(col1 number(4,0),col3 number(4,0), name_b char(30));   
create table C(col2 number(4,0),col3 number(4,0), name_c char(30));   
create index inx_col12A on a(col1,col2);

执行Oracle优化查询：

select A.col4   
from B, A, C   
where B.col3 = 10   
and A.col1 = B.col1   
and A.col2 = C.col2   
and C.col3 = 5;   
Execution Plan   
SELECT STATEMENT Optimizer=RULE   
0 　MERGE JOIN   
1 SORT (JOIN)   
2 　NESTED LOOPS   
3 TABLE ACCESS (FULL) OF 'B'   
3 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'A'   
INDEX (RANGE SCAN) OF 'INX_COL12A' (NON-UNIQUE)   
1 SORT (JOIN)   
7 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'C'  
select A.col4   
from B, A, C   
where A.col1 = B.col1   
and A.col2 = C.col2;   
Execution Plan   
SELECT STATEMENT Optimizer=RULE   
0 　MERGE JOIN   
1 SORT (JOIN)   
2 　NESTED LOOPS   
3 TABLE ACCESS (FULL) OF 'B'   
3 TABLE ACCESS (BY INDEX ROWID) OF 'A'   
5 　INDEX (RANGE SCAN) OF 'INX_COL12A' (NON-UNIQUE)   
1 SORT (JOIN)   
7　 TABLE ACCESS (FULL) OF 'C'

将A表上的索引inx_col12A删除后：

select A.col4   
from B, A, C   
where A.col1 = B.col1   
and A.col2 = C.col2;   
Execution Plan   
SELECT STATEMENT Optimizer=RULE   
MERGE JOIN   
1 SORT (JOIN)   
2 　MERGE JOIN   
3 SORT (JOIN)   
4 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'C'   
3 SORT (JOIN)   
6 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'A'   
1 SORT (JOIN)   
8 　TABLE ACCESS (FULL) OF 'B'

通过上面的这些例子，使我对Oracle文档上的” All things being equal RBO chooses the driving order by taking the tables in the FROM clause RIGHT to LEFT”这句话持怀疑态度。此时，我也不能使用hints来强制优化器使用nested loop，如果使用了hints，这样就自动使用CBO优化器，而不是RBO优化器了。

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